問 題
ある物質Aと、Aが重合してできた合成高分子PAがある。以下の記述の①、②の組合せとして正しいのはどれか。1つ選べ。
A 10g及びPA 10gを、それぞれ1Lの水に完全に溶解させた。A水溶液はPA水溶液より浸透圧が( ① )。次に、水のみを通す半透膜で隔てられた容器の左側にA水溶液をいれ、右側には液面が同じ高さになるようにPA水溶液をいれた。十分な時間が経過した後、観察したところ( ② )。
- ① ②
- 低い A水溶液の液面が高くなった
- 低い PA水溶液の液面が高くなった
- 低い 左右の液面は同じ高さのままであった
- 高い A水溶液の液面が高くなった
- 高い PA水溶液の液面が高くなった
- 高い 左右の液面は同じ高さのままであった
正解．4
解 説
浸透圧、つまり半透膜の向こう側に向かって押す力 は、π＝cRT と表現されます。溶液中の、物質の濃度に浸透圧は比例します。
A が 10g だと、物質量を適当に 10 とおくと、10 ÷ 10 = 1 mol /L です。一方、 A が 10 個重合して、 PA ができるとします。すると、 PA の物質量は 100 です。PA が 10 g だと、10 ÷ 100 = 0.1 mol/L です。以上のように、同じ質量なら、PA の方が濃度が低いです。つまり、PA の方が、浸透圧は低くなります。問題文に合わせると、A の方が PA より、浸透圧は高くなります。正解は 4 ～ 6 です。
次に、濃度の異なる溶液を半透膜で隔てると「濃度を薄めようと、水が移動します。」つまり、PA 溶液の方の水が濃い A 溶液側へと移動していきます。この結果、A 水溶液の水面が高くなります。
以上より、正解は 4 です。
コメント